Вестник РГГУ. Серия "Информатика. Информационная безопасность. Математика", 2019, № 1

ISSN 2686-679X

ВЕСТНИК РГГУ

Серия 
«Информатика. 
Информационная безопасность. 
Математика»

Научный журнал

RSUH BULLETIN

Series
“Information Science. 
Information Security. Mathematics”

Academic Journal

Основан в 2018 г.
Founded in 2018
20191

© RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security. Mathematics” Series, 2019

VESTNIK RGGU. Seriya «Informatica. Informacionnaya bezopasnost. Matematica»

RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security. Mathematics” Series

Academic Journal
There are 4 issues of the magazine a year.
Founder and Publisher
Russian State University for the Humanities (RSUH)

RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security. Mathematics” 
Series is included: in the Russian Science Citation Index

Objectives and areas of research

The Bulletin of Russian State University for the Humanities (RSHU) “Information Science. 
Information Security. Mathematics” series publishes the results of research by scientists from 
RSHU and other universities and other Russian and foreign academic institutions. The areas 
covered by contributions include theoretical and applied computer science, up-to-date IT, 
means and technologies of information protection and information security as well as the 
issues of theoretical and applied mathematics including analytical and imitation models 
of different processes and objects. Special emphasis is put on articles and reviews covering 
research in indicated directions in the areas of social and humanitarian problems and also 
issues of personnel training for these directions.

RSUH/RGGU BULLETIN. “Information Science. Information Security. Mathematics” 
Series is registered by Federal Service for Supervision of Communications Information 
Technology and Mass Media. 25.05.2018, reg. No. FS77-72977 

Editorial staff office: 6, Miusskaya sq., Moscow, Russia, 125993, GSP-3

tel: +7 (916) 250-90-85

e-mail: adkozlov@mail.ru

© Вестник РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика», 2019

ВЕСТНИК РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика»

Научный журнал
Выходит 4 номера печатной версии журнала в год.
Учредитель и издатель – Российский государственный гуманитарный университет 
(РГГУ)

ВЕСТНИК РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика» 
включен: в систему Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)

Цели и область

В журнале «Вестник РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность. 
Математика»» публикуются результаты научных исследований ученых и специалистов РГГУ, а также других университетов и научных учреждений России и зарубежных 
стран. Направления публикаций включают теоретическую и прикладную информатику, 
современные информационные технологии, методы, средства и технологии защиты информации и обеспечения информационной безопасности, а также проблемы теоретической и прикладной математики, включая разработку аналитических и имитационных 
моделей процессов и объектов различной природы. Особое внимание уделяется статьям 
и обзорам, посвященным исследованиям по указанным направлениям в области социальных и гуманитарных проблем, а также вопросам подготовки кадров по соответствующим специальностям для данных направлений.

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, 25.05.2018 г., регистрационный номер 
ПИ № ФС77-72977.

Адрес редакции: 125993, ГСП-3, Россия, Москва, Миусская пл., 6

Тел: +7 (916) 250-90-85

электронный адрес: adkozlov@mail.ru

“Information Science. Information Security. Mathematics” Series, 2019, no. 1  •  ISSN 2686-679X

Founder and Publisher
Russian State University for the Humanities (RSUH)

Editor-in-chief 
V.V. Arutyunov, Dr. of Sci. (Engineering), Russian State University for the 
Humanities (RSUH), Moscow, Russian Federation

Editorial Board 
V.K. Zharov, Dr. of Sci. (Pedagogy), professor, Russian State University for the 
Humanities (RSUH), Moscow, Russian Federation (Deputy Editor-in-chief)
A.D. Kozlov, Cand. of Sci. (Computer Science)., assоciate professor, Russian 
State University for the Humanities (RSUH), Moscow, Russian Federation 
(Executive Secretary)
Sh.A. Alimov, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, academician, 
Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Tashkent, Republic of 
Uzbekistan
M.N. Aripov, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, National University 
of Uzbekistan, Tashkent, Republic of Uzbekistan
G.S. Ivanova, Dr. of Sci. (Computer Science), professor, Bauman Moscow State 
Technical University, Moscow, Russian Federation
O.V. Kazarin , Dr. of Sci. (Engineering), senior researcher, Russian State University 
for the Humanities (RSUH), Lomonosov Moscow State University, Moscow, 
Russian Federation
V.M. Maximov, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, Russian State 
University for the Humanities (RSUH), Moscow, Russian Federation
I.Yu. Ozhigov, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, Lomonosov 
Moscow State University, Moscow, Russian Federation
E.A. Primenko, Cand. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, Lomonosov 
Moscow State University, Moscow, Russian Federation
S.M. Sokolov, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, Keldysh Institute of 
Applied Mathematics, Moscow, Russian Federation
Sh. K. Formanov, Dr. of Sci. (Physics and Mathematics), professor, academician, 
Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Tashkent, Republic 
of Uzbekistan
V.A. Tsvetkova, Dr. of Sci. (Engineering), professor, Library for Natural Sciences 
of the RAS, Moscow, Russian Federathion

Editor responsible for the current issue: A.D. Kozlov, Cand. of Sci. (Computer 
Science), assоciate professor (RSUH)

ISSN 2686-679X  •  Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика», 2019, № 1

Учредитель и издатель
Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ)

Главный редактор
В.В. Арутюнов, доктор технических наук, Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ), Москва, Российская Федерация 

Редакционная коллегия
В.К. Жаров, доктор педагогических наук, профессор, Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ), Москва, Российская Федерация (заместитель главного редактора)
А.Д. Козлов, кандидат технических наук, доцент, Российский государственный 
гуманитарный университет (РГГУ), Москва, Российская Федерация (ответственный секретарь)
Ш.А. Алимов, доктор физико-математических наук, профессор, академик Академии наук Узбекистана, Ташкент, Республика Узбекистан
М.М. Арипов, доктор физико-математических наук, профессор, Национальный 
университет Узбекистана, Ташкент, Республика Узбекистан
Г.С. Иванова, доктор технических наук, профессор, Московский государственный университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
О.В. Казарин , доктор технических наук, старший научный сотрудник, Российский государственный гуманитарный университет (РГГУ), Московский 
государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ), Москва, Российская Федерация
В.М. Максимов, доктор физико-математических наук, профессор, Российский 
государственный гуманитарный университет (РГГУ), Москва, Российская Федерация 
И.Ю. Ожигов, доктор физико-математических наук, профессор, Московский 
государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ), Москва, Российская Федерация 
Э.А. Применко, кандидат физико-математических наук, профессор, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ), Москва, 
Российская Федерация 
С.М. Соколов, доктор физико-математических наук, профессор, Институт прикладной математики им. М.И. Келдыша РАН, Москва, Российская Федерация 
Ш.К. Форманов, доктор физико-математических наук, профессор, академик 
Академии наук Узбекистана, Ташкент, Республика Узбекистан
В.М. Цветкова, доктор технических наук, профессор, Библиотека по естественным наукам РАН, Москва, Российская Федерация 

Ответственный за выпуск:  А.Д. Козлов, кандидат технических наук, доцент 
 
(РГГУ) 

“Information Science. Information Security. Mathematics” Series, 2019, no. 1  •  ISSN 2686-679X

СОДЕРЖАНИЕ

Информатика

Г.С. Иванова, М.В. Беккер
Организация обмена данными в SCADA-системах 
на базе стандартных открытых коммуникационных протоколов  . . . . . . . .  
8

М.С. Шаповалова
Разработка приложения-конвертера в рамках информационной системы 
по обработке информации  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
21

Информационная безопасность

В.В. Арутюнов, А.И. Мещерский
О востребованности результатов исследований российских ученых 
в области информационной безопасности  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
42

М.В. Шептунов
Анализ распределенной системы оптимизационной 
модельно-алгоритмической поддержки оперативного перестрахования 
серьезных рисков с позиции теории массового обслуживания  . . . . . . . . . .  
51

Математика

И.Л. Гадолина, А.Д. Козлов, А.А. Монахова, И.Л. Серебрякова
Оптимальный способ ЦОС в задачах оценки долговечности  . . . . . . . . . . . .  
78

Г.И. Синкевич
Развитие понятия непрерывности 
в математическом анализе до XIX в.  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
94

ISSN 2686-679X  •  Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика», 2019, № 1

CoNTENTS

Information Science

G. Ivanova, M. Bäcker 
Data exchange organization in SCADA-systems based on standard 
open communication protocols   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
8

M. Shapovalova
Converter application development within 
the data processing information system  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
21

Information Security

V. Arutyunov, A. Meshcherskii
on the demand for the Russian scientists research results 
in the area of information security  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
42

M. Sheptunov
Analysis of the distributed system for optimizing model-algorithmic support 
of severe risks operative reinsurance from the position 
of queuing theory  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
51

Mathematics

I.Gadolina, A. Kozlov, A. Monakhova, I. Serebryakova
optimal decision for Digital Signal Processing 
in the durability assessment problem  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
78

G. Sinkevich
The development of the Continuity concept 
in Mathematical Analysis to the 19th century . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
94

“Information Science. Information Security. Mathematics” Series, 2019, no. 1  •  ISSN 2686-679X

Информатика

УДК 004.8
DoI: 10.28995/2686-679X-2019-1-8-20

Организация обмена данными в SCADA-системах 
на базе стандартных открытых 
коммуникационных протоколов

Галина С. Иванова
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 
Москва, Россия, gsivanova@bmstu.ru

Максим В. Беккер
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана,  
Москва, Россия, altwarg@outlook.com

Аннотация. Статья посвящена наиболее распространенному среди 
существующих автоматизированных систем управления технологическими процессами типу, так называемым SCADA-системам. Системы 
указанного типа осуществляют сбор, хранение и обработку параметров 
технологических процессов, а также диспетчерское управление этими 
процессами, базирующееся на результатах обработки собранных данных. 
Анализ существующих решений показывает, что либо предлагаемые системы крайне дороги, либо не обеспечивают необходимый набор функций 
и надежность работы, из чего следует необходимость разработки новых 
специализированных SCADA-систем, ориентированных на управление 
конкретным оборудованием.
В статье анализируется иерархическая архитектура типичной 
SCADA-системы на предмет выявления проблем реализации таких систем. В качестве наиболее важной проблемы названа проблема обмена данными системы с управляемым ею оборудованием. В последние годы для 
связи системы с оборудованием используется семейство технологий oPC, 
обеспечивающих стандартизацию обмена данными. Однако в настоящее 
время часть технологий, входящих в состав стандарта, устарели, и, кроме 
того, использование стандарта существенно усложняет написание программного обеспечения SCADA-систем. В качестве альтернативы устаревших технологий авторы предлагают для передачи данных использовать стандартные открытые коммуникационные протоколы связи между 
устройствами, например MoDBUS и Profibus. Это позволит упростить 
разработку SCADA-систем и увеличит их надежность.

© Иванова Г.С., Беккер М.В., 2019

Организация обмена данными в SCADA-системах...

ISSN 2686-679X  •  Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика», 2019, № 1

Ключевые слова: SCADA-система, стандарт oPC, протокол MoDBUS, 
протокол Profibus, обмен данными
Для цитирования: Иванова Г.С., Беккер М.В. Организация обмена данными в SCADA-системах на базе стандартных открытых коммуникационных протоколов // Вестник РГГУ. Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика». 2019. № 1 (2). 
С. 8–20. DoI: 10.28995/2686-679X-2019-1-8-20

Data exchange organization 
in SCADA-systems based 
on standard open communication protocols

Galina S. Ivanova
Bauman Moscow State Technical University, 
Moscow, Russia, gsivanova@bmstu.ru

Maxim V. Bäcker
Bauman Moscow State Technical University, 
Moscow, Russia, altwarg@outlook.com

Abstract. The article is devoted to the most common type of the existing 
automated process control systems, the so-called SCADA-systems. These 
systems perform collecting, storing and processing the parameters of 
technological processes, as well as dispatching control of those processes, based 
on results of processing the collected data. The analysis of existing solutions 
shows that either the proposed systems are extremely expensive or do not 
provide the necessary set of functions and operation reliability what implies 
the need to develop new specialized SCADA-systems focused on controlling 
the specific hardware.
The article analyzes the hierarchical architecture of a typical SCADAsystem in order to identify drawbacks in the implementation of such 
systems. The most important is that of data exchange between system and 
its controlled hardware. For last years, the oPC technology family has 
been used for the system connection with hardware, thus securing the data 
exchange standardization. At present, however, some of the technologies 
that make up the standard are outdated, and, in addition, the use of the 
standard significantly complicates the developing of SCADA software. As 
an alternative to outdated technologies, the authors propose to use standard 
open communication protocols between devices, such as MoDBUS and 
Profibus, for data transfer. That will simplify the development of SCADAsystems and increase their reliability.
Keywords: SCADA-system, oPC standard, MoDBUS protocol, Profibus 
protocol, data exchange

Галина С. Иванова, Максим В. Беккер

“Information Science. Information Security. Mathematics” Series, 2019, no. 1  •  ISSN 2686-679X

For citation: Ivanova GS., Bäcker MV. Data exchange organization in 
SCADA-systems based on standard open communication protocols. RSUH / 
RGGU Bulletin. “Information Science. Information Security. Mathematics” 
Series. 2019;1(2):8-20. DoI: 10.28995/2686-679X-2019-1-8-20

Введение

В настоящее время в промышленности развитых стран основным направлением развития автоматизированных систем управления технологическими процессами является поддержка и создание 
систем SCADA (аббр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных) [1]. Указанные 
системы во многих индустриальных и промышленных отраслях 
являются весьма эффективными – технологии диспетчерского 
управления и сбора данных позволяют в считанные секунды получить требуемую информацию о характеристиках технологического процесса и принять решение, которое позволит не только увеличить прибыль предприятия, но и обеспечить безопасность его 
сотрудников. 
Основными пользователями SCADA-систем являются промышленные предприятия, где требуется обеспечить диспетчерский 
контроль промышленных процессов в реальном времени, например, процесса научного эксперимента, процесса работы атомных 
электростанций и т. д.
Современные SCADA-системы позволяют решать большой 
набор типовых задач автоматизированного производства [2], таких 
как:
– обмен данными с оборудованием нижестоящего уровня; 
– математическая 
обработка 
принимаемой 
информации 
с целью получения полной картины состояния отслеживаемого процесса;
– управление процессом с помощью оборудования нижестоящего 
уровня;
– ведение базы данных единого формата с сохранением технологической информации о процессе мониторинга;
– аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями;
– генерация отчетов о ходе технологического процесса за определенный период времени;
– отображение информации о процессе управления в виде технологических мнемосхем, представленных графическими элементами (например, индикаторами) на основе тегов или трендов 
в виде графиков;

Организация обмена данными в SCADA-системах...

ISSN 2686-679X  •  Серия «Информатика. Информационная безопасность. Математика», 2019, № 1

– регистрация событий, связанных с контролируемым процессом 
и действиями персонала, который отвечает за эксплуатацию 
и обслуживание системы.
Сегодня на рынке наиболее распространенными являются следующие SCADA-системы [2,3]:
– In Touch (разработчик Wonderware, США);
– Citect (разработчик Schneider Electric, Австралия);
– WinLog (разработчик Крона, РФ);
– WinCC (разработчик Siemens, ФРГ);
– Trace Mode (разработчик AdAstrA, РФ);
– RSView (разработчик Rockwell Automation, США);
– Genesis (разработчик Iconics Co, США).
Каждая из перечисленных выше систем имеет свои функциональные особенности, но схожую экономическую модель распространения. Почти все они требуют дорогих лицензий – например, 
по одной копии на компьютер или даже в зависимости от числа 
обрабатываемых сигналов. Альтернативами в данном случае могут 
быть проекты с открытым исходным кодом или же проекты, позиционируемые изначально в качестве бесплатных. Примерами таких 
систем являются:
1) openSCADA [4] – разрабатывается на протяжении уже 
15 лет, однако так и не является стабильной (последняя версия 
0.9);
2) Argos [5] – более не разрабатывается (последняя версия выпущена в 2009 г.);
3) SZARP [6] – медленно разрабатывается;
4) FreeSCADA [7] – находится в состоянии «отложено на неопределенный срок».
Проекты с открытым исходным кодом или позиционируемые 
изначально как бесплатные, идеальными не являются. Большая 
часть таких проектов далека по функциональным возможностям 
от актуальных проприетарных проектов, а соотношение затрат на 
разработку к нулевой прибыли приводит к тому, что такого рода 
проект с большой долей вероятности, как в приведенных выше 
примерах, даже не завершается стабильной версией. 
В результате при всем многообразии SCADA-систем возникает 
проблема выбора актуального программного обеспечения. В большинстве случаев с учетом ограниченности бюджета лучшим решением указанной проблемы будет разработка собственной SCADAсистемы с углубленной поддержкой используемого оборудования. 
Однако создание новой SCADA-системы предполагает решение 
некоторых основных проблем.

Галина С. Иванова, Максим В. Беккер

“Information Science. Information Security. Mathematics” Series, 2019, no. 1  •  ISSN 2686-679X

Концепция и архитектура SCADA-систем

SCADA-системы традиционно могут реализовывать как полностью автоматический контроль и управление технологическими 
процессами, так и контроль их частей с участием человека. 
Изначально концепция SCADA была разработана в качестве 
универсального способа удаленного доступа к множеству контролируемых модулей (возможно от разных производителей), 
обеспечивающих доступ через стандартные или закрытые протоколы автоматизации и представляла собой определенную иерархию функциональных уровней автоматизируемого производства 
(рис. 1). 
На рис. 1 обозначены следующие уровни:
– уровень 0: элементы управления в виде регулирующих клапанов и другие устройства;
– уровень 1: промышленные датчики, программируемые логические контроллеры (PLC), удаленные модули (RTU), модули 
ввода/вывода;
– уровень 2: контрольные компьютеры (MTU), которые, используя SCADA, собирают информацию в системе и предоставляют 
экраны управления диспетчеру;
– уровень 3: уровень мониторинга действий диспетчеров, управляющих технологическим процессом;
– уровень 4: уровень планирования производства.
Функции управления SCADA обычно ограничены уровнями 
1 и 2. Например, контроллер PLC может контролировать поток 
охлаждающей воды внутри части процесса, а программное обеспечение SCADA позволяет диспетчерам изменять значения объема потока, менять скорости и маршруты движения жидкости  
в процессе, а также следить за тревожными сообщениями, которые 
должны быть записаны и отображены и на которые диспетчер должен своевременно отреагировать и принять нужные решения по 
управлению процессом. В этом случае цикл управления включает 
контролеры PLC, удаленные модули RTU и связанное с ними оборудование, а SCADA-система обеспечивает его работу и конечную 
обработку.